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浅谈泥沙的形成与防治
摘 要:根据泥沙形成原因和性质,泥沙灾害可以分为直接灾害和间接灾害;滑坡和泥石流为前者;由泥沙引发的洪水灾害为后者。本文论述了泥沙形成的原因与性质,介绍了泥沙的防治措施,供参考。
  关键词:泥沙;形成应用;灾害类型;防治措施
  随着人口的增加,经济的发展,环境的变异,温室效应等影响,由泥沙为致灾因子直接,或间接引发的灾害环境越来越为人们重视。正确地认识泥沙与泥沙灾害的类型及其成因机制,对维持区域经济持续发展是有十分重要的意义。
  1.泥沙形成的原因
  水土流失是泥沙的根本来源,其产生的原因既有自然因素,也有人为因素。
  1.1自然因素
  主要有地形、降雨、土壤(地面物质组成)、植被四个方面:
  1.1.1地形。地面坡度越陡,地表径流的流速越快,对土壤的冲刷侵蚀力就越强。坡面越长,汇集地表径流量越多,冲刷力也越强。
  1.1.2降雨。产生水土流失的降雨,一般是强度较大的暴雨,降雨强度超过土壤入渗强度才会产生地表(超渗)径流,造成对地表的冲刷侵蚀。
  1.1.3地面物质组成。多为质地松软,遇水易蚀,抗蚀力很低的土壤,如黄土、粉沙壤土等是产生水土流失的对象。
  1.1.4植被。黄土高原地区植被稀少,降雨直接击打地面,因而易发生土壤侵蚀
  1.2人为因素
  人类对土地不合理的利用、破坏了地面植被和稳定的地形,造成严重的水土流失,最主要的有两个方面:
  1.2.1毁林毁草、陡坡开荒,破坏了地面植被。WwW.11665.COM
  1.2.2开矿、修路等基本建设不注意水土保持,破坏了地面植被和稳定的地形,同时,将废土弃石随意向河沟倾倒,形成新的泥沙来源。
  2.泥沙的性质
  泥沙是不同等级颗粒碎屑物的总称。泥沙作为一种物质,同其他任何物质一样都有其二重性,既有有利的一面,也有有害的一面,有害的一面为泥沙灾害,有利的一面称之为泥沙资源。
  2.1泥沙的灾害性
  由泥沙为致灾因子形成的灾害命其为泥沙的直接灾害;由泥沙诱发其他载体引发的灾害命其为泥沙的间接灾害。前者如因滑坡、泥石流及崩塌形成的泥沙物质给人类、社会和环境造成的危害。我国是一个多山的国家,2/3为山地,加之人类活动的影响,因滑坡、泥石流和崩塌形成的泥沙灾害相当严重;据不完全统计,每年发生的滑坡数以万计,有泥石流沟一万多条,受到威胁的70多座城市和460多个县城。因崩塌、滑坡、泥石流造成近万人死亡,年均200多人。这些还使我国的铁路、水库和电站受到严重威胁。
  泥沙间接灾害是指因土壤侵蚀形成的泥沙在河道或水库年复一年又一年的淤积使河床抬高,泄洪能力降低,由不太大的洪水引发的漫堤、溃决的灾害。因泥沙引起的洪水灾害在三门峡水库、洞庭湖和太湖等都有不同程度的表现。
  2.2泥沙的资源性
  农业上,我国西北地区很早就有引洪漫地的习惯,就是把洪水有计划地引入农地,让洪水中的泥沙沉积在农地,既灌地,又改良了土壤,是一举两得。当前有很多地方大力推广应用高含沙洪水引洪漫地,化害为利。在黄河下游引黄灌溉的同时,还起到洗碱压碱,改造中低产田。长江由于中上游的侵蚀产沙塑造了肥沃的长江中下游平原和两湖湖滨平原;在西南地区位于河谷中的乡镇,村庄乃至县城都建于由滑坡、崩塌或泥石流堆积的冲洪积扇上,或河流阶地上。这些泥沙堆积地貌区也还是当前的主要基本农地。此外泥沙灾害与泥沙资源也是可以相互转换的,开始是灾害,事后又转化为资源,或原来是资源后来转化为灾害;如黄土高原上的一些大型黄土、或红土滑坡堵塞沟道,形成聚湫;开始可能造成一些经济损失,但不久形成天然淤地坝,成为旱涝保收的基本农地。
  3.泥沙灾害类型及其特征
  3.1泥沙灾害的类型
  泥沙类型划分也应该有类型划分的原则与指标;根据泥沙灾害,无论是直接灾害,还是间接灾害,其泥沙都是来自土壤侵蚀(广义的土壤侵蚀)。土壤侵蚀分类的基本原则,国内外多半采用发生学原则,以促使土壤侵蚀发生发展的营力作为分类指标。本文泥沙灾害分类也采用发生学原则,用产生侵蚀的营力,即流水、重力、风力、冰融和人类作用为指标。例如黄河中游多沙粗沙区是强烈侵蚀区,但不是泥沙灾害区。多沙粗沙区的强烈侵蚀的后果表现是多方面的,一方面是中游的地形支离破碎,生态环境日益恶化;另一方面是

蚀泥沙在三门峡水库和下游河道堆积,为日后的间接的泥沙灾害奠定物质基础。
  3.2泥沙灾害类型的特征
  3.2.1灾害类型的地带性
  泥沙灾害的致灾因子主要是自然因素,由于自然因素有地带性和非地带性的特点,所以泥沙灾害区域分布表现出地带性和非地带性格局,如间接泥沙灾害主要发生在秦岭以北的半干旱地带的高含沙河流;此外是长江中下游湖滨区。
  3.2.2灾害类型的群发性
  泥沙灾害在空间的出现,有时以单个类型出现,但多数是两种或两种以上的类型出现;如泥石流常常伴随滑坡和崩塌。这在西南地区的汛期是经常发生的,有时滑坡与崩塌也同时出现,如著名长江三峡新滩滑坡就是一个崩塌加载重失稳,多期复活继承性的推挤型堆积滑坡。越来越多的资料说明,各种自然灾害都不是孤立存在的,它们常常在某一时间或某一地区相对集中出现,形成灾害群。
  3.2.3灾害类型的时段性
  泥沙灾害是受到地质与天体因素的影响,由于这两者是有活动期和稳定期,因而泥沙灾害的发生也有高发期和稳定期。
  3.2.4灾害类型的转化性
  泥沙灾害可以引发许多环境和经济问题,同时灾害的后果可能产生新的类型灾害,如黄河的洪水灾害可引发新的泥沙灾害,泥沙盖压农地,土地沙化,引起新的风沙灾害;又如泥沙入库,不仅库容迅速淤废,而且在水库末端泥沙淤积“翘尾巴”,使上游淹没,影响到当地环境和工农业生产;又如滑坡、崩塌和泥石流可使良田被毁,溪流堵塞,形成天然拦河坝,河流回水成为新的水毁。  4.防治泥沙危害的措施
  泥沙危害主要发生在多沙河流的中下游地区,河流中的泥沙主要是上游地区的水土流失所致。因此,在上游地区防止水土流失是防止泥沙危害的根本性措施。另外,在中下游地区采取合适的水库运用方式,也是减少泥沙危害的有效措施。
  4.1工程措施
  4.1.1实施河段河道全面清淤工程
  有些入海口及河道水域由于长期污染且出现水流缓慢等现象,导致其在日常运行中积累了大量淤泥,为防止河流入海口的底泥因水流回流等作用而引起起动、泛起造成与净水交流出现水体变质、泛臭等问题出现,需要对河道进行必要一次性清淤工作。应结合河道的实际情况,对主河道和支涌实施全面的清淤工程,通过一次性清淤工程,有效提高河段河道的综合通道能力。但一次性地清除了淤泥措施,只能暂时提高河段河道的通航能力,要确保河段河道具有长期高效通航能力,应从源头上根除淤泥的来源,通过控制污染物排放等技术措施,寻求建立河段航段长期清淤平衡的管理机制。
  4.1.2采取定期清淤工程
  对于支涌和局部严重淤积的河段,采取引其它水源进行定期清淤工程,对提高河段河道航运能力非常重要,尤其是支涌汇入口处的定期局部清淤,只要将汇入口处的淤积物定期彻底清除,就可以降低支流冲刷基准面,从而增大支涌的坡降比,便于其通过自流冲刷来达到清除淤泥的目的。另外采用u形河底形状基础等河道横断面结构,可以保持河道主槽中河水具有较大流速,从而有效提高主槽水流挟沙能力,降低河道日常淤积量,有利于增强河道河床和河岸的过流能力和稳定性,确保河道具有较强通航能力。
  4.1.3全力做好河段河道水土保持工作
  通过在流域中植树种草,做好河岸两侧的绿化和堤岸维护管理工作,结合河道实际情况最大限度地降低流水侵蚀程度,减少日常冲刷体泥沙落淤对河道通航能力的影响。
  4.2非工程措施
  在完成一次性清淤提高航运能力工程目标后,要结合河道的实际情况和多年运行维护资料制定责任清晰的河道长效监管机制,完善河道验收和运行维护管理体系,做到清管相互结合有效提高河道通航能力。河道维护管理的目标要细化:管理人员责任到位、管理内容明确清晰、管理标准统一严格。在日常维护管理中,要求河道应具备河底无严重淤积阻塞、通航能力较强、灌溉排水畅通等功能特性。通过增加垃圾箱、垃圾回收站等措施,严格控制垃圾入河。要加强与环保部门